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손쉬운 태양열 주택 짓기

꿈의 에너지 태양열

검토 완료

문병석(moon21)등록 2009.03.27 17:04
제 1 장  에코 하우스가 무엇인가

에코 하우스는 자연 상태에서 천연적으로 주어져있는 조건에서 외부에서 석유나 전기의 공급이 없이 주택의 난방이나
냉방 또는 오수나 혼탁한 공기의 정화 내지는 정수를 지속 적으로 할 수 있는 주택을 말 합니다.

가 화석 연료

화석 연료란 대부분 지구상에 쏟아지는 태양 에너지의 변형 입니다.
처음 불을 사용한 원시시대부터 사용을 한 땔감은 어떤 형태이던 태양 에너지의 한 변형 입니다.
즉 우리인간 역시 태양 에너지의 총체적인 집합체 이고 태양 에너지를 먹고 살아가는것은 다아실것입니다.

화석 연료를 사용 할 때 가장 문제가 되는 점이 화석 땔감이 산화가 되는 과정에서 필연적으로 발생이 되는것이 CO2 가스이고 이 가스가 대기중에 퍼져서 반사가 되는 태양복사열을 막아서 지구 온난화를 초래 하는것이 가장 큰 문제 입니다.

나 태양열

태양열의 변형인 화석 원료를 사용하지 않고 직접 태양열을 이용해 단열을 하거나 조리를 할 수 있다면 CO2 가스가 생성이되지않고 환경 오염도 걱정 없이 살아 갈 수 있을 텐데... 한낮에 내리 쬐이는 태양열을 가둬서 차거운 밤에 난방을 할 수 있는 축열 시스템을 만드는것이 관건이나 공기는 운동이 가장 활발하여 대류 현상이 에의해서 쉽게 식습니다.

인류의 발달사는 문자가 생긴 이후의 행적만 알려져 있을 뿐이므로 그 이전은 알 정확하게 알 수가 없습니다.
인간은 세상에 태어나는 순간 학습효과를 되풀이 하면서 살아 갑니다.
하루하루가 알지 못했던것을 배우며 살아 갑니다.

옛날 우리 선조들은 추운 겨울날 한강에 얼음을 짤라서 돌 집에 넣어두고 한여름에 팟빙수를 드셨습니다.
즉 얼음을 저장해서 여름에 꺼내먹듯이 한여름의 태양열기도 저장 탱크에 모아두어 겨울에 꺼내 쓰는 방식 을 쓰면 됩니다.
단 차이가 있다면 차거운 것과 뜨거운 것의 차이 입니다.

여기서 문제가 되는것은 얼음은 고체이기 때문에 녹지 않은 덩어리의 온도는 끓는 물속에 던져도 0 도 이고 얼음이 녹아서 물이 되기 이전에는 온도가 떨어지지않습니다.
그것이 얼음이라는 0도의 고체의 지연 효과입니다.

물은 액체이기 때문에 고체보다 대류가 활발 하고 기체 보다는 덜 활발한 운동을 합니다.
태양열을 보관 하는데는 지구상 70%를 차지하고 있는 물보다 좋은 물질은 없습니다.
온수를 저장하기 위해서는 완벽한 단열이 필요하고 얼음이 0 도를 유지 할 수 있는 지연효과를 써서 온도를 높이지 않듯이  인위 적으로 만들어 태양열에 덥혀진온도를 유지해 줘야 할 필요가 있습니다.

작금은 물 부족 시대가 도래 했습니다. 해서 전에 주택을 지을때 방공호를 지어야 했듯이 이제는 물 탱크를 만들어야 합니다.
존의 태양열 주택이 실패를 한것은 상대적으로 소용량의 온수탱크와 적절치 않은 보온으로 온수의 사용량이 많은 시절이인 겨울에 짧은 일사량과 적은 온수탱크 그리고 적절치 못한 보온으로 외부에 열을 빼았겨서 보조 난방기를 가동해야 했기 때문입니다.

대부분 건축물을 신축 할 때 콘크리트로 단단한 기초를 만들어 그 위에 건물을 세웁니다.
그 기초속에 온수탱크를 만든다면 적어도  100루베의 대용량 온수탱크를 만들 수 있습니다.
대용량의 온수탱크는 소용량보다도 열 손실이 적습니다.

온수 탱크는 내부에 몇겹의 층을 만들어 복층유리처럼 열을 차단하면 됩니다.
모든 보온재는 속에 공기를 품고 있어서 열 손실을 막아줍니다. 보온재로는 나무를 사용하는것이 친 환경적이고 목재는 방부재를 산포해서 방부목을 만들어 쓰는것 보다는 식용유를 발라서 외부를 태워주므로써 목재의 부식을 막습니다.

물속에 나무를 담궤두면 쉽게 썩으리라 생각이 되지만 나룻배의 예를 보듯이 쉽게 부식이 되지 않습니다.
태양열 집열판은 화학적 집열판보다는 진공관식을 택하는 편이 더 친환경적이 되겠습니다.

태양열 집열판과 온수탱크사이에는 섬머스타트로 작동이되는 발브를 설치하고 태양이 떠있을때 태양열로 가동이 되는 순환 펌프를 설치해 준다면 태양에 의해서 더워진 물이 집열판과 온수탱크 사이를 순환하면서 온도를 높이게 됩니다.

만일의 경우를 대비해서 건물 내부에 벽난로를 설치해서 보조 난방기구로 사용을 하고 적은 용량의 보일러를 설치를 해서 일조량이 부족한때에 잠시 가동을 한다면 기존 연료사용을 많이 줄일수 있으리라 판단이 됩니다.

요즈음 황사 때문에 공기가 탁해서 건강이 염려가 되는데 물을 이용한 공기 정화기를 설치를 한다면 주택 내부의 맑은공기를 공급 할 뿐아니라 습도 조절이 가능해서 일석 이조의 효과를 보리라 생각이됩니다.

습식 공기정화조는 아랍인들의 물담배를 생각해보시면 의외로 쉽게 만들 수가 있습니다.

오수 정화조는 여러세대의 것을 합해서 만들 수도 있으나 단독 주택도 간단히 만들 수있습니다.

사람이 먹고 배출을 한 오물은 탄수화물이 대부분 추출이 된 상태이기에 정화조속의 변 만으로는 양질의 메탄가스 발생이 어렵습니다. 그것에 설거지를 한 후에 나오는 짬봉과 쌀계나 집 또는 톱밥을 섞어서 교반을 해주고 정화조 기폭기를 이용해서 공기를

넣어주고 태양열에 의해서 더워진 온기를 보내준다면 메탄가스 생성의 좋은 여건이됩니다.
메탄가스가 추출이 된 고체는 친환경 퇴비로 남고 거기에서 추출이 되는 수분은 몇번 걸러서 한데모아 부레옥잠등의 분해 식물을 이용해서 정수를 할 수 있습니다.

이 모든것들이 옛날부터 우리가 사용을 해왔던 것이거나 이미 다 별명내지는 발견이 된것들입니다.
이런 장치들을 만드는데 새로운 공사비를 투입 할 것이 아니라 기존의 것들을 조금씩 변형시켜서 사용을 한다면 공사비나 시간을 조금더 투자를 해서 좋은환경내지는 삶의 질을 높일 수 있습니다.

제 2 장  친 환경 주택

친 환경 주택이란 주어진 자연을 파괴 시키지 않고 모든 생명체와 더불어 살아갈 수 있는 환경을 가진 주택입니다.
모든 생명체는 살아가는 조건이 숨을 쉴 수 있는 산소와 적당한 온도, 적당한 습도가 주어져야 생을 이어 갈 수가 있습니다.

즉 곰팡이가 살 수없는 조건은 인체에도 유해 하다는 결론이 생기지요.
문제는 여기에서 생깁니다.  그렇다고 곰팡이가 슬어있는 주택에서 살 수는 없는 것이지요.
그것을 어떻게 조화롭게 이용을 하여서 함께 살아가는 주택을 만드는가? 를 이야기 하겠습니다.

주택이나 건축물을 건설할 때 우리가 흔히 사용을 하는 세멘트도 유사이전에 인류가 발견을 해서 지금까지 사용을 하는 훌륭한
건축 자재입니다. 콘크리트가 인체에 해롭다고 기피를 하고 황토흙이 인체에 유용하다고 당연히 크랙이 가는황토흙을 사용하는세상에 우리는 살고 있습니다.

세라믹이 좋다고 장독이나 도자기는 선호를 하면서 그 흙으로 만든 붉은 벽돌을 싫어 하는 우리나라 입니다.

친환경적인 건축자재는 콘크리트를 포함해서 점토벽돌, 유리솜인슈레이션, 석고보드, 원목의 나무등등..
그러나 석고보드와 유리솜, 암면등을 석면과 구분하지 못하는 국민들이 대부분이고... 지금도 석면이 포함된 건축자재로 지어진
건물에서 아무일 없다는 듯이 살아가는사람들이 우리나라 사람들입니다.
대학교에 건축과는 있으나 건축 기능인을 양성을 하는 학교는 눈을 씻고 찾아봐도 없는 나라가 우리나라입니다.

이 태양열 비축 탱크가 실용화 될 경우 외국에서 수입을 해서 써야 하는 원유소비가 줄어서 나라 경제에 도움은 천문학 적 숫자가 될 것이고 고용창출에도 지대한 영향을 미치고 집집마다 100ton가량의 수자원 비축... 그리고 co2 가스 배출이 줄어들어 명실상부한 그린 사업이 되리라 믿아 의심치 않습니다.

식지 않는 태양열 축열 탱크 만들기

어떻게 하면 태양열로만 체온에 알맞은 온수를 만들어 사용 할 수가 있을까?

태양열, 수력, 조수의 간만의 차이, 조력, 풍력, 지열등 에너지를 뽑아내는데 화석연료 외에도 다양한 방법들이 있으나 여러 에너지를 전력으로 바꿔서 사용하는 것 보다 직접 태양열을 이용하는 방법에 대해서 말씀을 드리겠습니다.

우리나라나 범 세계적으로 사용을 하고있는 태양열 온수기는 가장큰 두가지 문제를 간과 했기에 실패를 했습니다.

첫째는 필요 칼로리에 비해서 턱없이 작은 온수탱크.

두째는 대충대충 넘어가는 온수보관장치 내수는 파이프 라인의 단열 입니다.

사계절이 뚜렸한 우리나라에서는 일조량이 풍부한 여름에 태양열을 모아서 추운 겨울에 사용을 할 수있다면 금상 첨화입니다.
그렇게 사용할 수 있는 태양열 온수기를 만들려면 집열장치나 설치 보다 우선되어야 할 것들이 식지 않는 온수탱크를 만드는 일 입니다.

여름의 땡볕을 모아서 겨울에 사용할 탱크를 만들려면 우선 30평형 주택이라면 최소한 100 루베 이상 대용량의 온수 탱크를 만들어야 하고, 탱크 안 밖으로 완벽한 방수와 단열이 필요합니다.

그런 탱크를 만드는데는 고도의 학문 보다도 오랜 현장경험이 요구가 됩니다.

만에 하나 비용을 들여서 제작을 한 온수탱크가 누수가 된다던지 외부로 열을 빼았기면 모등것이 허사가 됩니다.

그것을 방지하기 위해서는 시공자가 축열기를 만드는 재료의 성질을 알고 적재 적소에 스팩에 맞게 제작을 한다면 그렇게 어려운 일도 아닙니다.

인간의 문명 변천사를 보면 인간에게는 꿈이 있었고 확고한 신념으로 도전을 한다면... 바다속을 물고기처럼 다니고 새처럼 하늘을 날며... 달나라 고요의 바다를 거닐기도 하지요.

한여름에 내리쬐는 태양열을 손을펴고 비춰보면 그저 따뜻한 기운만 들지요....

그런 열로 어떻게 물을 끓게 할 수가 있겠어???

난 아니라고 생각 하시겠지만 고등교육을 받은 지식인들도 의외로 그렇게 생각을 하시는 분들이 많습니다.
고정관념에 매어서 그곳어서 벗어나지 못하는 사람들에게는 발전이란 없습니다.

어린시절 볼록렌스로 손바닥을 비춰본 분만 한해서 이글을 읽어주시기 바랍니다.

이상으로 일반적인 태양열 넌벙에 대해서 글을 마지고 내일 부터는 태양열 축열 탱크를
만드는 법에 대해서 글을 쓰겠습니다.

덧붙이는 글 | 다음카페에 중복 게재


덧붙이는 글 다음카페에 중복 게재
#그린 코리아
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